Демонстрационный вариант теста в учебном году по физике, предлагаемый для прохождения аттестации учителей на вторую, первую и высшую категории.
Инструкция по выполнению работы
Для выполнения экзаменационной работы по физике отводится 3,5 часа (210 минут). Работа состоит из 3 частей, включающих 36 заданий.
Часть 1 содержит 25 заданий (А1–А25). К каждому заданию дается 4 варианта ответа, из которых правильный только один.
Часть 2 содержит 5 заданий (В1–В5), на которые следует дать краткий ответ. Для заданий В1 и В2 ответ необходимо записать в виде набора цифр, а для заданий В3–В5 в виде числа.
Часть 3 состоит из 6 задач (С1–С6), для которых требуется дать развернутые решения.
При выполнении заданий В3–В5 части 2 значение искомой величины следует выразить в тех единицах физических величин, которые указаны в условии задания. Если такого указания нет, то значение величины следует записать в Международной системе единиц (СИ). При вычислении разрешается использовать непрограммируемый калькулятор.
За выполнение различных по сложности заданий дается один или более баллов. Баллы, полученные вами за выполненные задания, суммируются.
Задания А1─ А25 оцениваются по 1 баллу.
Задания В1, В2─ оцениваются по 2балла, задания В3─В5 оцениваются по 1баллу.
Задания С1─ С6 оцениваются по 3 балла.
Максимальное количество баллов за работу 50 баллов.
Желаем успеха!
Ниже приведены справочные данные, которые могут понадобиться вам при выполнении работы.
Десятичные приставки
Наимено-вание | Обозначе-ние | Множи-тель | Наимено-вание | Обозначе-ние | Множи-тель |
гига | Г | 10 9 | санти | с | 10–2 |
мега | М | 10 6 | милли | м | 10–3 |
кило | к | 10 3 | микро | мк | 10–6 |
гекто | г | 10 2 | нано | н | 10–9 |
деци | д | 10–1 | пико | п | 10–12 |
Часть 1
|
А1. Точка движется с постоянной по модулю скоростью n по окружности радиусом R. Как изменится центростремительное ускорение точки, если ее скорость увеличить вдвое, а радиус окружности вдвое уменьшить?
1) уменьшится в 2 раза
2) увеличится в 2 раза
3) увеличится в 4 раза
4) увеличится в 8 раз
А2. В инерциальной системе отсчета под действием одинаковых внешних сил первое тело приобретает ускорение a1 = 3м/с2, а второе тело – ускорение a2 = 2 м/с2. Отношение масс тел 
равно
1
4) 
А3. Пружина, жесткость которой k = 104 Н/м, под действием силы 100 Н растянется на
1) 1 мсм 3)1 см 4) 1 мм
А4. Мяч с импульсом p1 налетает на стенку и отлетает от нее после удара с импульсом p2 (см. рисунок). Как направлен импульс Dp, который получает мяч при ударе о стенку?
 |  |
1)
А5. Один конец легкой пружины жесткостью k закреплен неподвижно, а к другому ее концу прикреплен груз массой m (см. рисунок). Груз перемещают с постоянной скоростью по горизонтали из положения, в котором пружина сжата на величину x1 = a, в положение, в котором пружина растянута на величину x2 = b. При этом потенциальная энергия пружины k
1) изменяется на
2) увеличивается на
3) увеличится на
4) сохраняется
А6. Какова скорость распространения звука в воде, если сигнал, посланный с корабля, достигает дна водоема через 0,02 с? Глубина водоема 30 м.
1) 0,6 м/см/см/см/с
А7. Тележка массой 50 кг движется по гладкой горизонтальной плоскости со скоростью 1,0 м/с. Навстречу тележке бежит мальчик массой 50 кг. После того, как мальчик запрыгнул в тележку, тележка движется в обратную сторону со скоростью 0,5 м/с. Чему была равна скорость мальчика относительно Земли до прыжка в тележку?
1) 0,5 м/с 2) 1,0 м/с 3) 1,5 м/с 4) 2,0 м/с
А8. Как изменится давление одноатомного идеального газа, если при неизменной концентрации средняя энергия теплового движения его молекул уменьшится в 2 раза?
1) уменьшится в 2 раза 3) уменьшится в 4 раза
2) уменьшится в 
раз 4) увеличится в 2 раза
А9. В одинаковых сосудах объемом 10 л при комнатной температуре находятся: в первом сосуде 10 г кислорода, а во втором сосуде 10 г углекислого газа. Чему равно отношение давлений в сосудах 
1
3) 
4) 
А10. Разреженный углекислый газ изобарно сжимается. Масса газа постоянна. Как надо изменить абсолютную температуру газа, чтобы уменьшить его объем в 4 раза?
1) повысить в 16 раз
2) повысить в 4 раза
3) понизить в 16 раз
4) понизить в 4 раза
А11. При постоянном давлении 105 Па газ совершил работу 103 Дж. На сколько увеличился при этом объем газа?
1) 0,1 м3–2 м3 3) 2 м3м3
А12. В цикле, показанном на рисунке, газ на участке 1–2 совершает работу А12 = 1,8 кДж. Масса газа постоянна. За цикл газ получает от нагревателя количество теплоты Qнагр = 5,1 кДж. КПД цикла равен
1) 
2) 
3) 
4) 
А13. Два одинаковых легких шарика подвешены на легких шелковых нитях. Шарики зарядили разными по величине отрицательными зарядами и дождались, когда шарики прекратят движение. На каком из рисунков изображены эти шарики?
1)
А14. Сопротивление резистора R = 150 Ом, сила тока через резистор I = 0,2 А. Какая мощность выделяется при этом на резисторе?
1) 75 ВтВтВт 4) 6 Вт
 |  |
А15. Вектор B индукции магнитного поля и вектор υ скорости протона p лежат в плоскости чертежа и образуют угол φ = 135° (см. рисунок). Сила Лоренца, действующая на протон, направлена
1) перпендикулярно плоскости чертежа, вверх 
2) перпендикулярно плоскости чертежа, вниз 
.
3) перпендикулярно вектору υ и лежит в плоскости чертежа
4) перпендикулярно вектору B и лежит в плоскости чертежа
А16. В наборе радиодеталей для изготовления простого колебательного контура имеются две катушки с индуктивностями L1 = 1 мкГн и L2 = 2 мкГн, а также два конденсатора, емкости которых C1= 3 пФ и C2 = 4 пФ. При каком выборе двух элементов из этого набора период собственных колебаний контура T будет наименьшим?
1) L1 и C1 2) L2 и C2 3) L2 и C1 4) L1 и C2
А17. От точечного источника света S, находящегося на главной оптической оси тонкой собирающей линзы на расстоянии 3F от нее, распространяются два луча a и b, как показано на рисунке.
После преломления линзой эти лучи пересекутся в точке
14
А.18 В инерциальной системе отсчета свет распространяется в вакууме со скоростью c. Самолет летит над поверхностью Земли со скоростью υ и зажигает сигнальные огни. С какой скоростью относительно Земли распространяется световой сигнал?
1) c + υ 2) c – υ 3) c 4)
А19. В схеме, изображенной на рисунке, ЭДС источника тока равна 6 В, его внутреннее сопротивление r = 1Ом, а сопротивления резисторов R1 = 3 Ом, R2 = 2 Ом. Какое напряжение показывает идеальный вольтметр?
1) 5 В 2) 8 В 3) 3 В 4) 4 В
А20. На рисунке представлены четыре самых нижних уровня энергии атома водорода. Какому переходу соответствует поглощение фотона с энергией 12,7 эВ?
1) 
2) 
3) 
4)
А21. Связанная система элементарных частиц содержит 2 электрона, 3 нейтрона и 4 протона. Эта система является
1) нейтральным атомом углерода 
2) нейтральным атомом гелия 
3) ионом лития 
4) ионом бериллия 
А22. В результате реакции синтеза ядра элемента 
с ядром бериллия образуются ядро бора и нейтрон: +
→ 
+ 
. Неизвестный элемент – это
1) 
2) 
3) 4) 
А23. На металлическую пластинку падает электромагнитное излучение, энергия фотонов которого равна 8эВ. Работа выхода электронов из металла равна 5 эВ. Чему равна максимальная кинетическая энергия электронов, вылетевших из пластинки в результате фотоэффекта?
1) 13 эВ 2) 5 эВ 3) 3 эВ 4) 8 эВ
А24. Ученик изучал в школьной лаборатории колебания математического маятника. Результаты измерений каких величин дадут ему возможность рассчитать период колебаний кинетической энергии математического маятника?
1) амплитуды колебаний маятника A и его массы m
2) длины нити маятника l и амплитуды его колебаний A
3) массы маятника m и знание табличного значения ускорения свободного падения g
4) длины нити маятника l и знание табличного значения ускорения свободного падения g
А25. Катушка индуктивности на железном сердечнике подключена к источнику тока с пренебрежимо малым внутренним сопротивлением через резистор R = 40 Ом (см. рисунок). В момент t = 0 ключ К замыкают. Значения силы тока в цепи, измеренные в последовательные моменты времени с точностью ±0,01 А, представлены в таблице.
t, c | 0 | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 3,0 | 4,0 | 5,0 | 6,0 |
I, A | 0 | 0,12 | 0,19 | 0,23 | 0,26 | 0,29 | 0,29 | 0,3 | 0,3 |
Оцените модуль ЭДС самоиндукции катушки в момент времени t = 0,5 с.
1,8 В 3) 7,2 В 4) 9,2 В
Часть 2
|
В1. Медный кубик, висящий на нити, целиком погружен в воду и не касается дна сосуда. Верхняя и нижняя грани кубика горизонтальны. Как изменятся значения давления воды на верхнюю и нижнюю грани кубика, а также модуль силы Архимеда, действующей на кубик, если приподнять кубик, оставляя его целиком в воде? Воду считать несжимаемой.
Для каждой величины определите соответствующий характер ее изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Давление воды на верхнюю грань кубика | Давление воды на нижнюю грань кубика | Модуль силы Архимеда |
В2. Расстояние между пластинами заряженного плоского конденсатора уменьшили в 2 раза. Как изменилась электроемкость, напряженность, энергия поля и плотность энергии? Рассмотреть случай: конденсатор остался присоединенным к источнику постоянного напряжения.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Физические величины | Их изменение |
А) напряженность Б) электроемкость В) энергия поля Г) плотность энергии | 1) увеличивается 2) уменьшается 3) не изменяется |
А | Б | В | Г |
|
В3. Автомобиль совершает поворот на горизонтальной дороге по дуге окружности радиуса 324 м. Какова максимальная скорость автомобиля при коэффициенте трения автомобильных шин о дорогу 0,4?
В4. В треугольнике АВС угол С – прямой, АС = 0,6 м (см. рисунок). В вершине А находится точечный заряд Q. Он действует с силой 2,5·10–8Н на точечный заряд q, помещенный в вершину С. Если заряд q находится в вершине В, то заряды взаимодействуют с силой 9,0·10–9Н. Найдите ВС. Ответ округлите до десятых.
В5. Предмет расположен на главной оптической оси тонкой собирающей линзы. Оптическая сила линзы D = 5 дптр. Изображение предмета действительное, увеличение (отношение высоты изображения предмета к высоте самого предмета) k = 2. Найдите расстояние от предмета до линзы. Ответ выразите в сантиметрах (см).
Часть 3
|
С1. Две порции одного и того же идеального газа изотермически расширяются при одной и той же температуре. Изотермы представлены на рисунке. Почему изотерма I лежит выше изотермы II? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности вы использовали для объяснения.
|
С2. Шарик массой m = 200 г, подвешенный к потолку на легкой нерастяжимой нити, привели в движение так, что он движется по окружности в горизонтальной плоскости, образуя конический маятник (см. рисунок). Модуль силы натяжения нити T = 2,7 Н. Шарик делает один оборот по окружности за период τ = 2 с. Чему равна длина L нити?
С3. Некоторое количество одноатомного идеального газа расширяется из одного и того же начального состояния (р1, V1) до одного и того же конечного объема V2 первый раз по изобаре, а второй — по адиабате (см. рисунок). Отношение работы газа на изобаре А12 к работе газа на адиабате А13 равно 
. Чему равно отношение х количества теплоты Q12, полученного газом на изобаре от нагревателя, к модулю изменения внутренней энергии газа |U3- U1| − на адиабате?
С4. По гладкой горизонтальной направляющей скользит отрицательно заряженная бусинка массой m. На расстоянии l от направляющей находится шарик с положительным зарядом + Q (см. рисунок). Бусинка совершает малые гармонические колебания относительно положения равновесия, период которых равен Т. Заряд бусинки увеличили в 2 раза, не меняя ее массу. Каким должен быть заряд шарика, чтобы период колебаний бусинки остался прежним?
С5. В идеальном колебательном контуре, состоящем из конденсатора и катушки индуктивности, период электромагнитных колебаний равен 6,28 мкс. Амплитуда колебаний заряда равна 5⋅10–9Кл. В момент времени t заряд конденсатора равен 4⋅10–9Кл. Найдите силу тока в катушке в этот момент.
С6. В ускорителе на встречных пучках сталкиваются и аннигилируют электрон е- и позитрон е+. Энергия каждой частицы Е± = 100 МэВ, суммарный импульс частиц равен нулю. В результате аннигиляции образуются два γ - кванта. Чему равна частота каждого кванта ν?
Инструкция по проверке и оценке работы по физике.
Часть 1.
№ задания | Ответ | № задания | Ответ |
А1 | 2 | А14 | 4 |
А2 | 3 | А15 | 1 |
А3 | 3 | А16 | 1 |
А4 | 4 | А17 | 2 |
А5 | 1 | А18 | 3 |
А6 | 4 | А19 | 3 |
А7 | 4 | А20 | 4 |
А8 | 1 | А21 | 4 |
А9 | 3 | А22 | 2 |
А10 | 4 | А23 | 3 |
А11 | 2 | А24 | 4 |
А12 | 1 | А25 | 3 |
А13 | 2 |
Часть2.
№ задания | Ответ |
В1 | 223 |
В2 | 1111 |
В3 | 36 |
В4 | 1 |
В5 | 30 |
Часть 3.
КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЙ СРАЗВЕРНУТЫМ ОТВЕТОМ
Решения заданий С1-С6 части 3 (с развернутым ответом) оцениваются на основании критериев, представленных в приведенных ниже таблицах. За выполнение каждого задания в зависимости от полноты и правильности ответа данного учителем выставляется от 0 до 3 баллов.
С1. Две порции одного и того же идеального газа изотермически расширяются при одной и той же температуре. Изотермы представлены на рисунке. Почему изотерма I лежит выше изотермы II? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности вы использовали для объяснения.
Ответ:
Образец возможного решения | |
1) Ответ: количество вещества в первой порции газа больше, чем во второй. 2) Для описания изотермического расширения идеального газа используем уравнение Менделеева-Клапейрона: pV = νRT, где ν – число молей газа. Отсюда следует, что при одинаковых температуре и объеме р1/р2 = ν1/ν2. 3) Как следует из рисунка, р1 > p2 (при одинаковых температуре и объеме). Поэтому ν1 > ν2. | |
Критерии оценки выполнения задания | Баллы |
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае – п.1), и полное верное объяснение (в данном случае – п.2–3) с указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае – изотермическое расширение идеального газа и уравнение Клапейрона–Менделеева). | 3 |
Приведено решение и дан верный ответ, но имеется один из следующих недостатков: — В объяснении содержатся лишь общие рассуждения без привязки к конкретной ситуации задачи, хотя указаны все необходимые физические явления и законы. ИЛИ — Рассуждения, приводящие к ответу, представлены не в полном объеме или в них содержатся логические недочеты. ИЛИ — Указаны не все физические явления и законы, необходимые для полного правильного решения. | 2 |
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев: — Приведены рассуждения с указанием на физические явления и законы, но дан неверный или неполный ответ. ИЛИ — Приведены рассуждения с указанием на физические явления и законы, но ответ не дан. ИЛИ — Представлен только правильный ответ без обоснований. | 1 |
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0 |
С2. Шарик массой m = 200 г, подвешенный к потолку на легкой нерастяжимой нити, привели в движение так, что он движется по окружности в горизонтальной плоскости, образуя конический маятник (см. рисунок). Модуль силы натяжения нити T = 2,7 Н. Шарик делает один оборот по окружности за период τ = 2 с. Чему равна длина L нити?
Ответ:
Образец возможного решения | |
2) Из второго закона Ньютона для шарика в проекциях на оси системы координат выражается радиус окружности R через длину нити и угол α между нитью и вертикалью:
3) Из второго и третьего уравнений системы следует, что T = mω2L. 4) Отсюда с учетом соотношения получаем
| |
Критерии оценки выполнения задания | Баллы |
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы: 1) правильно записаны формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном решении — формулы кинематики равномерного движения по окружности, второй закон Ньютона); 2) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ. При этом допускается решение "по частям" (с промежуточными вычислениями). | 3 |
Представленное решение содержит п.1 полного решения, но имеет один из следующих недостатков: — В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущена ошибка. ИЛИ — Необходимые математические преобразования и вычисления логически верны, не содержат ошибок, но не закончены. ИЛИ — Не представлены преобразования, приводящие к ответу, но записан правильный числовой ответ или ответ в общем виде. ИЛИ — Решение содержит ошибку в необходимых математических преобразованиях и не доведено до числового ответа. | 2 |
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев: — Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа. ИЛИ — В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. ИЛИ — В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1 |
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0 |
1) В системе отсчета, связанной с Землей, ось x системы координат направлена горизонтально от шарика к центру окружности, а ось y – вертикально вверх (см. рисунок).
5) Ответ: L ≈ 1,4 м.С3. Некоторое количество одноатомного идеального газа расширяется из одного и того же начального состояния (р1, V1) до одного и того же конечного объема V2 первый раз по изобаре, а второй — по адиабате (см. рисунок). Отношение работы газа на изобаре А12 к работе газа на адиабате А13 равно
Чему равно отношение х количества теплоты Q12, полученного газом на изобаре от нагревателя, к модулю изменения внутренней энергии газа |U3−U1| на адиабате?
Ответ:
Образец возможного решения | |
1. Количество теплоты Q12, полученное газом на изобаре от нагревателя, согласно первому началу термодинамики,
2. Модуль измерения внутренней энергии газа на адиабате |U3−U1| = А13. 3. В результате
| |
Критерии оценки выполнения задания | Баллы |
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы: 1) правильно записаны формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном решении — первое начало термодинамики, выражение для внутренней энергии одноатомного идеального газа, выражение для работы газа на изобаре); 2) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ. При этом допускается решение "по частям" (с промежуточными вычислениями). | 3 |
Представленное решение содержит п.1 полного решения, но имеет один из следующих недостатков: — В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущена ошибка. ИЛИ — Необходимые математические преобразования и вычисления логически верны, не содержат ошибок, но не закончены. ИЛИ — Не представлены преобразования, приводящие к ответу, но записан правильный числовой ответ или ответ в общем виде. ИЛИ — Решение содержит ошибку в необходимых математических преобразованиях и не доведено до числового ответа. | 2 |
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев: — Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа. ИЛИ — В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. ИЛИ — В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1 |
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0 |
Ответ: х = 5.
С4. По гладкой горизонтальной направляющей скользит отрицательно заряженная бусинка массой m. На расстоянии l от направляющей находится шарик с положительным зарядом +Q (см. рисунок). Бусинка совершает малые гармонические колебания относительно положения равновесия, период которых равен Т. Заряд бусинки увеличили в 2 раза, не меняя ее массу. Каким должен быть заряд шарика, чтобы период колебаний бусинки остался прежним?
Ответ:
Образец возможного решения | |
При небольшом смещении х бусинки от положения равновесия на нее действует возвращающая сила действующая вдоль оси Ох и пропорциональная смещению х.
пропорционально смещению. При такой зависимости ускорения от смещения бусинка совершает гармонические колебания, период которых
qQ = q1Q1. Отсюда Ответ:
| |
Критерии оценки выполнения задания | Баллы |
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы: 1) верно записаны формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном решении — закон Кулона и формула для периода гармонических колебаний под действием упругих сил); 2) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ. При этом допускается решение «по частям» (с промежуточными вычислениями). | 3 |
Представленное решение содержит п.1 полного решения, но имеет один из следующих недостатков: — В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущена ошибка. ИЛИ — Необходимые математические преобразования и вычисления логически верны, не содержат ошибок, но не закончены. ИЛИ — Не представлены преобразования, приводящие к ответу, но записан правильный числовой ответ или ответ в общем виде. ИЛИ — Решение содержит ошибку в необходимых математических преобразованиях и не доведено до числового ответа. | 2 |
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев: — Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа. ИЛИ — В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. ИЛИ — В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1 |
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0 |
Ускорение бусинки, в соответствии со вторым законом Ньютона,
При увеличении заряда бусинки q1 = 2q заряд шара Q1 должен удовлетворять соотношению
С5. В идеальном колебательном контуре, состоящем из конденсатора и катушки индуктивности, период электромагнитных колебаний равен 6,28 мкс. Амплитуда колебаний заряда равна 5⋅10–9 Кл. В момент времени t заряд конденсатора равен 4⋅10–9 Кл. Найдите силу тока в катушке в этот момент.
Ответ:
Образец возможного решения | |
Период колебаний определяется формулой: Из закона сохранения энергии определяем:
| |
Критерии оценки выполнения задания | Баллы |
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы: 1) правильно записаны формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном решении — закон сохранения энергии, формулы для расчёта периода колебаний в контуре, энергии электрического поля заряженного конденсатора и энергии магнитного поля катушки с током); 2) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ. При этом допускается решение «по частям» (с промежуточными вычислениями). | 3 |
Представленное решение содержит п.1 полного решения, но имеет один из следующих недостатков: — В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущена ошибка. ИЛИ — Необходимые математические преобразования и вычисления логически верны, не содержат ошибок, но не закончены. ИЛИ — Не представлены преобразования, приводящие к ответу, но записан правильный числовой ответ или ответ в общем виде. ИЛИ — Решение содержит ошибку в необходимых математических преобразованиях и не доведено до числового ответа. | 2 |
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев: — Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа. ИЛИ — В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. ИЛИ — В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1 |
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0 |
В идеальном контуре сохраняется энергия колебаний:
откуда получаем:
Ответ: I ≈3,0 мА.С6. В ускорителе на встречных пучках сталкиваются и аннигилируют электрон е– и позитрон е+. Энергия каждой частицы Е± = 100 МэВ, суммарный импульс частиц равен нулю. В результате аннигиляции образуются два γ -кванта. Чему равна частота каждого кванта ν?
Ответ:
Образец возможного решения | |
При аннигиляции электрона и позитрона в два γ-кванта в ускорителе на встречных пучках сохраняются энергия и импульс: Е+ + Е - =Е1+Е2 р+ + р - =р1+р2 При соударении импульс электрона равен по модулю импульсу позитрона и эти импульсы направлены в противоположные стороны. Это означает, что сумма начальных импульсов электрона и позитрона (а следовательно, и сумма конечных импульсов фотонов) равна нулю. Отсюда вытекает, что модули импульсов фотонов одинаковы: p1 = p2 = р. Так как энергия фотона связана с величиной его импульса соотношением E = cp, то одинаковы и энергии фотонов Е1 = Е2 = Е. Наконец, в силу закона сохранения энергии в реакции Е± = Е. Отсюда
Ответ: ν ≈2,4⋅1022 с–1. | |
Критерии оценки выполнения задания | Баллы |
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы: 1) верно записаны формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном решении — законы сохранения энергии и импульса, энергия и импульс фотона); 2) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ. При этом допускается решение "по частям" (с промежуточными вычислениями). | 3 |
Представленное решение содержит п.1 полного решения, но имеет один из следующих недостатков: — В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущена ошибка. ИЛИ — Необходимые математические преобразования и вычисления логически верны, не содержат ошибок, но не закончены. ИЛИ — Не представлены преобразования, приводящие к ответу, но записан правильный числовой ответ или ответ в общем виде. ИЛИ — Решение содержит ошибку в необходимых математических преобразованиях и не доведено до числового ответа. | 2 |
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев: — Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа. ИЛИ — В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. ИЛИ — В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1 |
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0 |
Следовательно,